摄影测量学第10讲-绝对定向.pdf

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1、第五章立体摄影测量§5.1空间前方交会§5.2相对定向§5.3绝对定向§5.4双像后方交会§5.5立体摄影测量定位方法山东科技大学测绘科学与工程学院§5.3立体模型的绝对定向(AbsoluteOrientationofTheModel)2山东科技大学测绘科学与工程学院相对定向的过程初始状态中间状态最终状态投影光线改变投影器的所有光线不相交相对位置，使对对相交－交叉光线相交3山东科技大学测绘科学与工程学院相对定向完成后，立体像对的两张像片间的相对方位已经确定，但模型点（相应光线的交点）在模型坐标系中的坐标还是未知的，必须用空间前方交会公式逐点计算，从而构成与地面相似的

2、立体模型。但该模型的比例尺是自由的，且在地面坐标系中的方位也是未知的。4山东科技大学测绘科学与工程学院5.3立体模型的绝对定向内一、绝对定向方程——空间相似变换容二、空间相似变换公式线性化三、绝对定向元素的最小二乘解和安重心化坐标的运用四、绝对定向的计算过程排5山东科技大学测绘科学与工程学院5.3.1绝对定向方程——空间相似变换定义：解算绝对方位元素的工作叫做绝对定向。确定立体模型在物方坐标系中的大小和方位的工作。命题：利用已知地面控制点解算绝对方位元素。已知：三个以上地面控制点的坐标及其相应的模型坐标。待求：七个绝对方位元素。实质：模型点的模型坐标向地面坐标的数学

3、变换。思路：找出已知条件（控制点坐标）与未知参数（绝对方位元素）间的数学关系。6山东科技大学测绘科学与工程学院5.3.1绝对定向方程——空间相似变换如果不考虑模型本身的变形（刚体），那么模型的绝对定向就是一个空间相似变换问题，即包含三个内容：•模型坐标系对地面坐标系的平移•模型坐标系对地面坐标的旋转•确定模型缩放的比例因子空间相似变换公式XTXX0a1a2a3XX0YTMYY0b1b2b3YY0ZZZcccZZT012307山东科技

4、大学测绘科学与工程学院5.3.1绝对定向方程——空间相似变换XTXX0a1a2a3XX0YTMYY0b1b2b3YY0ZZZcccZZT01230其中：(X,Y,Z)为点的模型坐标；(X,Y,Z)为相应地面坐标；TTT(X,Y,Z)为模型坐标系的原点在地面坐标系中的坐标。000a1a2a3b1b2b3为角元素(,,)组成的旋转矩阵。ccc123为比例尺因子。8山东科技大学测绘科学与工程学院5.3.1绝对定

5、向方程——空间相似变换9山东科技大学测绘科学与工程学院5.3.1绝对定向方程——空间相似变换XTXYYTZZTMADC10山东科技大学测绘科学与工程学院5.3.1绝对定向方程——空间相似变换c1d1c2d2a1m1a2m2P1P2BS1S2’XaaaT123XYTb1b2b3YM’A’ZZTc1c2c3D’C’MMAM是由,,组成的旋转矩阵DC11山东科技大学测绘科学与工程学院5.3.1绝对定向方程——空间相似变换c1d1c2d2a1m1a2m2PP12BS1S2XTa

6、1a2a3XYTb1b2b3YZcccZT123MMAADDCC12山东科技大学测绘科学与工程学院5.3.1绝对定向方程——空间相似变换空间相似变换公式c1d1c2d2a1m1a2m2绝对定向方程PP12BS1S2XTa1a2a3XYTb1b2b3YZcccZT123XSMAYSZSDC13山东科技大学测绘科学与工程学院5.3.1绝对定向方程——空间相似变换XTa1a2a3XX0对空间相似变换公式的三点说明

7、YTb1b2b3YY0ZcccZZT1230•空间相似变换公式通常应用于以下几种情况：•已知模型坐标及绝对方位元素，求地面坐标；•已知地面坐标及相应模型坐标，反求变换参数——绝对定向；•独立模型法区域网平差的数学模型；•用于绝对定向时，一个控制点可列出三个方程，所以必须有三个以上GCP。•为绝对方位元素的非线性函数，绝对定向时必须对其进行线性化。14山东科技大学测绘科学与工程学院5.3.2空间相似变换公式线性化XTXX0YTλMYY0设初值为：0，0，0，0